战之枢轴，亦武汉最后之屏障，其地位重要，勿待多言，而崇山对峙，江面狭窄，复有相当工事及备炮，询我国最坚之要塞。查各该部乃国军精锐，其各激发忠勇，以与要塞共存亡之决心，积极整备，长期固守，以利全局，以扬国威，并晓谕官兵共体兹意”。
这番话无非是希望李延年能在田家镇拼一死战，拖住日军西进武汉的脚步。至于李延年各部是不是国军精锐，蒋介石心里清清楚楚，不过，他觉得“这多年我待李吉甫不薄，相信他一定会用命死战的”。
可是，田家镇要塞这一仗，李延年后来还是打输了。
再说日军第6师团按照冈村宁次指示的进攻路线，在师团长稻叶四郎中将率领下，一路攻下黄梅，广济，很快到达了田家镇附近。9月15日，稻叶先派一个联队进行试探性进攻，结果被守军挡住。但这预示着他大规模的进攻就要开始了。
9月17日，第6师团主力及配置部队一部总计约15000人，从广济南下向田家镇扑来。李延年赶紧把自己的第2军拉上去顶住，因为李虽新晋军团司令，但真正听他使唤的还是该军。李延年将军主力第9师部署于正北，也就是日军的主攻方向。这里是沼泽地带，但有一约3里宽、6至7里长的小丘陵，连接要塞核心阵地。小丘陵的北边是松山，高地连绵起伏，为要塞北面的依托，是第9师第26旅的主阵地。该军第57师则在要塞东南面阵地守备。
次日，是“九一八事变”7周年纪念日。武汉军民群情激昂、同仇敌忾，各界代表纷纷抵前线劳军。田家镇战事一天平静。
9月19日拂晓，稻叶中将下令对第2军主阵地发起攻击。顿时，近百门野战炮向守军阵地倾泄炮弹，一波接一波的日机带着尖厉的呼啸低空掠过，丢下一串串炸弹。“当时，第9师整个阵地上硝烟弥漫，血肉横飞，真是惊天地，泣鬼神。我英勇官兵奋不顾身，与敌血战两昼夜。许多负伤的官兵，裹伤后继续坚持战斗。阵地被敌炮火摧毁了，就利用弹坑作掩护，继续战斗。弹药用尽了，就与敌人进行白刃战。第53团下士班长时克俊，在与敌肉搏时，和敌人扭在一起，被敌人咬掉左耳，他奋力用双手卡住敌人的咽喉，将敌人卡死……”
这是当时参加过战斗的一位第9师军官的回忆。军人的英勇拼死精神，也并非日本武士所独有，回忆中还说：“我师53团一少尉排长袁次荣，在弹药用尽，全排士兵阵亡的情况下，眼看他的阵地被敌人攻占，他把手榴弹集中在一块儿向敌人投掷，炸死炸伤数十人。最后，袁排长把唯一一颗手榴弹抱在怀里，拉断导火索，轰地一声，袁排长顿时血肉四溅，他就这样为中华民族献出了宝贵的生命。……进攻的敌人，一个个惊得目瞪口呆。战斗惨烈进行，持续了8昼夜，第25旅旅长杨宝珏负伤，但我军主阵地及要塞仍未被敌人攻占。”
中国官兵的为国献身精神，也为冈村所不得不承认：战斗结束后，10月初日军打扫战场时，“检查搜集到的敌军官兵致其亲友信件，其内容几乎全是有关我军情况及他们誓死报国的决心，极少掺杂私事。同一时期，在阵亡敌军官兵遗体上发现的死者父母的来信，也都是鼓励他们为国家和民族奋勇献身的言词”。最后，他还特意加上一句：“这一点和我军的情况完全一样。”
在保卫田家镇要塞的战斗中，第2军郑作民少将的第9师拼得最惨，全师伤亡旅长以下军官130多名，士兵2000余名。但他们毕竟在阵地上坚守了10多天。
稻叶四郎真不愧是日军将领中的佼佼者，战术素养极佳。面对在中国守军顽强抵抗下倒下的大片部属尸首，他仍是屡挫屡奋，摸索着对方的弱点。他发现在与当面中国军队激战时，隔江驻守的中国军队却不曾来主动支援，便断定其固守意志不强。于是，他暂缓对第9师阵地的进攻，抽出部队在海军舰艇配合下，向田家镇对岸的中国军队杀去。结果，霍揆彰和李玉堂部稍作抵抗后，便将主力撤走。留下来防守富池口要塞的第18师师长李芳郴，无心再战，竟于9月23日丢下部队星夜弃职潜逃，致使富池口要塞于次日失陷。
日军攻占富池口要塞，打破了田家镇连环防御体系中的一环。田家镇、富池口隔江相对，互为依托。富池口一失，田家镇南面顿失屏障且腹背受敌。根据这种情况，李延年如果明智的话，应赶紧把军主力第9师撤到田家镇要塞的东南面阵地，与该军的57师合兵一处，战局也许有救，或至少能多坚守些时日以待援军的到来。可惜，李延年没有这么做，仍按该军原部署所划分的地域进行防御。
孤零零的57师怎经得住稻叶四郎从地面、江面和空中的立体打击？虽然该师以惨重的代价顽强抗击了几天，但还是渐渐支撑不住了，向西北第9师阵地的方向撤退靠拢。扫清了田家镇要塞的外围防御，稻叶立即派出3个联队直扑要塞核心。日海军舰炮和轰炸机先是打哑了要塞岸炮，要塞上中国海军守备队司令梅一平和炮台总台长秦德生，先后中炮牺牲。接着，日军大批部队拥上要塞，失去外围陆军拱卫的海军守备队炮台官兵们，很快被日军消灭或